• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.220-220
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• 2023

단순한 하상 변동 모형은 단일한 입경으로 구성된 하상재료를 다루는 데에 비해, 실제 하천에서는 다양한 입경의 유사가 섞여있다. 이러한 혼합 입경의 유사 이송을 모의하고자 하면 퇴적층의 생성과 소멸을 어떻게 모의하는지에 대한 기법이 중요해진다. 과거 연구에서는 유수의 영향을 받는 하상 두께가 입도 분포에 따라 다르다고 생각하였다. 반면, 다른 연구들에서는 두께가 합리적인 범위 내에 있다면 모의 결과에 영향을 미치지 않는다고 보고 상수로 설정하였다. 퇴적층의 개수를 어떻게 고려하느냐에 따라서도 모의기법이 나누어진다. 단일한 입경을 모의하는 경우 단일 퇴적층을 고려하지만, 혼합 입경을 고려하는 모형은 크게 2개의 퇴적층(active layer와 non-active layer)으로 나누는 종류와 3개 이상의 퇴적층을 고려하는 모형으로도 나눌 수 있다. 이 연구에서는 혼합 입경의 유사 이송을 모의할 수 있는 전 지형 발달 모형을 활용하여 퇴적층 처리 기법의 차이가 얼마나 모의 결과에 영향을 주는지를 파악하였다. 모의 결과는 기법이 바뀜에 따라 매우 민감하게 변하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 이 연구에서는 3개 이상의 퇴적층을 고려함에 있어서 기존 퇴적층에 새로운 물질이 퇴적되었을 때 경계면에서 입자가 섞이는 mixed layer를 고려하는 개념을 제시한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.399-403
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• 2005

이동상 하도에서 하천정비 및 안정하도 유지를 위해서는 하상변동 특성을 면밀히 파악하는 것이 중요하다. 본 연구에서 임진강을 대상으로 퇴적경향이 있는 하류구간에서의 하상층구조 조사를 포함하여 남한지역 전 구간에 걸쳐 하상재료를 직접 채취하여 입도분포를 조사하였다. 이를 토대로 하도형성을 지배하는 하도특성량 분석과 HEC-6에 의한 하상변동 예측을 통해 임진강 하강변동 특성을 파악하였다. 연구결과, 이동상 하도인 임진강에서 하상재료의 입도분포 및 하상 층구조 조사를 통하여 하상변동 특성을 파악할 수 있음을 확인하였다. 초평도를 경계로 상류(자갈하천)와 하류(모래/실트)간에 하도특성이 급변하는 경향을 확인하였다. 하도특성으로는 초평도 상류구간에서는 별다른 하상변동이 없는 반면, 감조하천구간인 장단반도 지구에서 실트/모래로 구성된 하상재료로 퇴적경향이 지속하고 있다는 사실을 확인할 수 있었다. 초평도를 전후로 하여 조석작용과 함께 지형/지질여건이 급변하는 특이성이 임진강의 하상변동에 결정적인 요소가 되고 있음을 확인하였다.

• 지구물리
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• 제5권1호
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• pp.51-62
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• 2002

지표레이다(GPR)를 이용하여 하상 퇴적물 조사를 수행하였다. 조사지역은 수심이 약 2.5 m 정도로 얕고, 물이 흐르지 않는 호수이며, 조사대상인 뻘(mud)층의 두께가 얇아 GPR이 매우 효율적인 탐사방법이다. 조사결과 수심하부 층서구조, 즉 mud층, 모래층, 자갈 및 기반암의 구조를 확실하게 파악할 수 있었다. 특히 mud층의 분포 및 총 퇴적량은 향후 이 지역에서의 준설을 위한 기초자료로 매우 중요하게 사용될 수 있을 것이다.

• 지질공학
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• 제25권3호
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• pp.413-420
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• 2015

안성천에 위치한 공도 수위표 상류 구간에 대해 하상퇴적층을 통과하는 하천수-지하수 상호교환량과 수리경사를 측정하여 하상퇴적층의 수리전도도를 산정하였다. 하천수-지하수 상호유동량은 자체 제작한 시피지 미터를 이용하여 측정하였고, 수리경사는 장심도와 단심도 두 가지 종류의 관입형 피조미터를 하상퇴적층에 설치하여 피조미터내 수두 차이와 관입깊이 차이를 측정하여 산정하였다. 하천수-지하수 교환량은 -1.55 × 10^-6~1.77 × 10^-5 m/s, 연직방향 수리경사는 -0.122에서 0.030로 측정되었다. 교환량과 수리경사로 부터 연직방향 수리전도도를 산정한 결과 1.77 × 10^-5~1.97 × 10^-3 m/s로 지점별로 큰 차이를 나타내었다. 측정 결과는 Calver (2001)가 제시한 하상퇴적물 수리전도도의 일반적인 범위내에서 분포하였으며, 모래, 자갈층이 잘 발달되어 있어 기존의 국내 측정 결과 사례에 비해 큰 값을 보이는 것으로 분석되었다. 본 논문에서 적용한 고강도 스테인레스 재질의 피조미터와 시피지미터를 이용하여 하상퇴적층의 수리전도도를 측정하는 방법은 내구성과 휴대성이 우수하여 실무에서 매우 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 자원환경지질
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• 제43권4호
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• pp.333-341
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• 2010

금강의 지류인 유구천과 정안천은 공주시 일대에서 금강 본류에 합류하는데 금강 중류는 현하상과 구하상에 모래를 많이 포함하는 하천 퇴적물이 널리 분포하고 있다. 금강 중류유역에서는 풍화에 상대적으로 약한 중생대의 화강암이 주요한 기반암이지만 금강 상류로 갈수록 풍화에 강한 선캠브리아기의 편마암이 기반암을 형성한다. 하천퇴적물의 주요 기원암은 연구지역 일대의 유구천과 정안천 하류를 포함하는 금강 중류수계 주변에 분포하는 선캠브리아기의 편마암과 중생대의 화강암이며, 석영과 장석이 우세한 특징을 보인다. 금강중류에 분포하는 조립질 퇴적물은 기후가 온난 다습해지는 기후조건하에서 강우량 증가에 따라 하상을 따라 운반된 퇴적물과 금강 본류와 지류들의 합류부 주변에서 조성된 범람환경하에서 형성되었다. $^{14}C$ 연대분석을 통하여 금강중류 유역의 가장 오래된 니질퇴적층의 연대가 약 9,430 yr BP임을 확인하였으며, 이에 따라 더 하부에 분포하는 사질퇴적층은 플라이스토세말에서 홀로세 초기에 퇴적된 것으로 판단된다. 그러나 대부분 현하상에 분포하는 퇴적층은 3,000-6,000 yr BP로 나타나며, 이는 그 형성시기가 홀로세 중기와 그 이후로서 기후변화로 인해 여름몬순(summer monsoon) 이 강하게 작용했던 시기이다. 금강중류의 하상과 범람원 퇴적층의 퇴적율을 보면, 하상사질층은 KJ-29 시추공에서 0.12 cm/yr-0.16 cm/yr, KJ-28 시추공의 범람원 퇴적층은 0.02 cm/yr-0.09 cm/yr로 각각 산정되었으며, 범람원보다 현하상에 가까울수록 퇴적율이 높게 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.183-187
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• 2011

본 연구에서는 3차원 수리해석과 함께 유사의 이송, 침식, 퇴적 현상을 연동하여 모의할 수 있는 유한차분 수치모형인 EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code)를 이용하여 주운하천 구간으로 유입되는 다입경 혼합유사의 입경별 시 공간적 퇴적분포 특성을 고찰하고, 하상변동 예측에 있어서 유사의 밀도와 모델의 유한차분 격자 구조에 의한 불확실성 해석을 수행하였다. 유입 유사의 입경별 공간적 퇴적특성은 하천 하류부와 단면 확대부에서 발생하는 3차원적 수리현상과 매우 밀접한 상관성을 보였으며, 굴포천과 합류하는 주운수로 유입부에서는 대부분 입경이 큰 비점착성 유사($63{\mu}m$ 이상)인 사질(sand)입자들이 주로 퇴적되는 것으로 나타났으며, 주운하천 합류부로부터 하류구간까지는 $4\sim63{\mu}m$ 입자의 실트질(silt) 유사가 대부분 이송되어 퇴적되는 것으로 분석되었다. 점착성 유사인 $4{\mu}m$ 이하의 점토(clay)는 단면이 확대되어 유속이 매우 느린 구간이나 사수역을 중심으로 퇴적되는 것으로 나타났다. 단면 횡방향 분포특성은 굴포천과 주운하천이 합류하는 합류부 구간의 주흐름 방향 남쪽에서 흐름의 정체구간이 발생되어 퇴적이 발생하고, 단면 급확대부 양안에서 사수역이 형성되므로 퇴적이 지배적으로 발생되었다. 하상변동 예측의 불확실성 해석을 위해 유사 밀도값에 대한 민감도 분석결과, 하상변동량은 유사밀도($1.3ton/m^3\sim2.65ton/m^3$)가 감소됨에 따라 약 2배까지 증가하는 것으로 분석되어 민감도가 매우 크게 나타났다. 또한 수치격자 구조의 민감도 분석결과, 수층을 3개 층으로 분석한 결과가 단일층 분석결과보다 최대 6배의 하상변동량이 많게 산정되었다. 이는 수심방향의 유속과 부유사 농도의 불균등 분포특성이 실제 자연현상에 더 가깝게 모의되기 때문으로 판단되었다.

• 지질공학
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• 제27권4호
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• pp.377-382
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• 2017

안성천 수계 하류부 국가하천구간내 15개 지점에 대해 하상퇴적층의 수리전도도 측정 시험을 수행하였다. 각 지점별로 하상퇴적층에 시피지미터와 피조미터를 설치하여 하천수-지하수 상호교환량과 수리경사를 측정하고 이를 Darcy 공식에 대입하여 연직방향 수리전도도를 산정하였다. 하천수-지하수 교환량은 $4.08{\times}10^{-6}{\sim}1.49{\times}10^{-5}m/s$, 연직방향 수리경사는 0.005에서 0.145로 측정되었고, 하상수리전도도는 $7.80{\times}10^{-5}{\sim}1.58{\times}10^{-3}m/s$로 산정되어 하천구간별, 지점별로 하천과 대수층간에 연결성의 큰 차이를 나타내었다. 하천과 대수층간의 수리적 상호연결성을 정량적으로 파악하고 지하수개발 이용이 하천수량에 미치는 영향을 평가하기 위해서는 하상퇴적층 수리전도도와 같이 하천과 대수층간 연결부의 수리지질학적 조사가 필요하며, 현장시험 및 분석 방법에 대한 기술적 향상이 이뤄져야 할 것이다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2002년도 정기총회 및 제4회 특별심포지움
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• pp.163-178
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• 2002

지표레이다 (GPR)를 이용하여 하상 퇴적물 조사를 수행하였다. 조사지역은 수심이 약 2.5 m 정도로 얕고, 물이 흐르지 않는 호수이며, 조사대상인 뻘 (mud)층의 두께가 얇아 GPR이 매우 효율적인 탐사방법이다. 조사결과 수심하부 층서구조, 즉 뻘층, 모래층, 자갈 및 기반암의 구조를 효율적으로 파악할 수 있었으며, 주 제거대상인 뻘층의 경우 여러개의 탐사 측선으로부터 그 분포 및 총 퇴적량을 추정하였다 이러한 결과는 향후 이 지역에서의 준설을 위한 기초자료로 매우 중요하게 사용될 수 있을 것이다.

• 대한지리학회지
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• 제39권3호
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• pp.425-443
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• 2004

한반도의 중부에 위치한 북한강에는 하안단구의 발달이 대체로 빈약하며, 하상비고 18-29m의 T1면과 하상비고 25-39m의 T2면이 분포한다. 하안단구 퇴적층의 적색화 지수는 T2면이 평균 0.65, T1면이 0.54이며, 역의 풍화각 두께는 T2면의 편마암이 14.0mm, 화강암은 $\infty$이고, T1면에서는 편마암이 5.0mm, 화강암은 8.0mm로 측정되어, 형성시기가 오래된 T2면 퇴적층이 T1면에 비해 상대적으로 더 강한 풍화작용을 받았다. 규반비(SiO$_2$/Al$_2$O$_3$)와 규철반비 (SiO$_2$/R$_2$O$_3$)는 T2면이 각각 3.32, 2.64, T1면이 각각 4.06, 3.19이고 CIA(Chemical Index of Alteration)는 T2면이 87.85%, T1면이 85.88%로서, 더 오래된 T2면에서 풍화작용이 더 활발한 것으로 나타났다. 그리고 하안단구 T2면 퇴적층에서는 높은 풍화 정도를 의미하는 kaolinite와 halloysite가 발견되고, kaolinite의 용탈에 의해 형성되는 gibbsite도 확인되었다. 그러나 하안단구 T1면에서는 kaolinite가 발견되지 않으며, 풍화에 약한 사장석이 발견되기도 하였다. 하안단구의 하상비고, 퇴적층의 적색화 지수, 역의 풍화각 두께, 원소 함량 및 광물 조성을 토대로 할 때, 북한강 하안단구 T2면의 형성시기는 MIS 6시기(130-190ka), T1면의 형성시기는 MIS 4시기(59-74ka)일 가능성이 높다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 1999년도 정기총회 및 봄 학술발표회 프로그램 The Korean Environmental Sciences Society
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• pp.99-101
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• 1999